PSA-3000 PowerSync Analyzer — решение для тестирования оборудования PSE

Анализатор PSA-3000 PowerSync Analyzer компании Sifos Technologies предназначен для тестирования оконечного и промежуточного питающего оборудования (Power Sourcing Equipment — PSE), которое реализует технологию подачи электропитания по кабелю сети Ethernet (Power over Ethernet — PoE). Возможно выполнение многочисленных испытаний, включая тестирование портов оборудования PSE на соответствие стандартам IEEE 802.3at (PoE+) и IEEE 802.3bt (PoE++), проверку работы многопортовой системы PSE в целом.

С распространением технологии PoE перед инженерами, занимающимися разработкой и тестированием сетевого оборудования, встала задача проверки работы многоканальных интеллектуальных источников постоянного тока, которые активируются и деактивируются с использованием сигнальных протоколов. Подача электропитания (и управление ею) по многочисленным кабелям ЛВС не должна мешать передаче данных по этим же кабелям.

Решение в виде одного устройства

Для полного тестирования и анализа работы оборудования PSE, а также для проверки его соответствия стандартам IEEE 802.3at и IEEE 802.3bt компания Sifos Technologies выпускает решение в виде одного устройства — анализатора PSA-3000 PowerSync Analyzer. Каждый его тестовый порт представляет собой автономно работающий отдельный инструмент, предлагающий широкий набор измерительных ресурсов для тестирования оборудования PSE, подающего электропитание по двум витым парам кабеля ЛВС. Каждая пара тестовых портов может независимо конфигурироваться для тестирования оборудования PSE, подающего электропитание по четырем витым парам. Речь идет о ныне выпускаемом оборудовании pre-802.3bt и будущем оборудовании 802.3bt. Порты анализатора PSA-3000 конфигурируются и управляются посредством среды сценариев PowerShell PSA. Также ими можно управлять из интуитивно понятного графического пользовательского интерфейса PSA Interactive.

Анализатор PSA-3000 представляет собой модульное устройство, базовым компонентом которого является шасси PSA-3000, снабженное контроллером и программными средствами PowerShell PSA и PSA Interactive. В шасси можно установить до 12 двухпортовых плат PSA-3102 и/или PSA-3202, предназначенных для тестирования PSE типов PoE+ и PoE++. Ниже на рисунке представлена схема стенда для испытаний оборудования PSE с использованием анализатора PSA-3000.

см. также

Подробная информация о технических характеристиках PSA-3000 представлена в документе PSA-3000 PowerSync Analyzer Product Overview

Схема испытательного стенда

Кроме PSA-3000, для тестирования PSE компания Sifos поставляет решение PSA-3048 RackPack PowerSync Analyzer, состоящее из двух шасси, малогабаритный двухпортовый анализатор PSA-3002 Compact PowerSync Analyzer и программируемую нагрузку PSL-3000 PowerSync Programmable Load.

Автоматизированное тестирования портов оборудования PSE на соответствие стандарту IEEE 802.3at

С помощью соответствующего лицензионного ключа анализатор PSA-3000 может быть задействован для выполнения самого передового в мире набора тестов PSE Conformance Test Suite. Этот набор представляет собой библиотеку полностью автоматизированных, гибко чередуемых и самоадаптирующихся тестов, которая обеспечивает тестирование портов оборудования PSE на соответствие стандарту IEEE 802.3at без применения каких-либо дополнительных инструментов. Набор тестов PSE Conformance Test Suite может быть использован для полной проверки соответствия одного или более портов PSE. Проверка запускается одним нажатием на кнопку или одной командой. Отчеты содержат результаты сравнения измеренных значений с параметрами, указанными в стандарте IEEE 802.3at. Также в отчетах отмечены сбои и представлена обобщенная статистика.

Набор тестов PSE Conformance Test Suite фактически является отраслевым стандартом для проверки соответствия портов оборудования PSE требованиям IEEE 802.3at. Тестирование можно проводить без глубоких знаний стандарта IEEE 802.3at и возможностей анализатора PSA-3000. Тесты охватывают более 95% пунктов списка контролируемых параметров PSE PICS.

Автоматизированное тестирование многопортовой системы PSE

Несмотря на то что стандарт IEEE 802.3at описывает PSE как однопортовое устройство, большинство реализаций оборудования PSE представляют собой многопортовые системы, такие как коммутаторы Ethernet. Поэтому есть потребность в средствах и методах тестирования работы такого рода систем при подаче электропитания сразу на множество питаемых устройств (Powered Devices — PD). Для удовлетворения этой потребности предлагается набор тестов PSE Multi-Port Suite. В отличие от набора PSE Conformance Test Suite, предназначенного для проверки каждого порта оборудования PSE в отдельности на соответствие IEEE 802.3at, набор PSE Multi-Port Suite позволяет оценить «поведение» многопортовой системы PSE в целом, когда от нее запитывается множество устройств PD одновременно. Набор PSE Multi-Port Suite активируется в анализаторе PSA-3000 посредством соответствующего ключа.

Программное обеспечение PSE Multi-Port Suite реализует функцию Live PD Emulation — гибкую программируемую эмуляцию до 192 независимых питаемых устройств одновременно, включая устройства, которые предназначены для работы с PSE-оборудованием Type-2 (определенном в IEEE 802.3at) и поддерживают протокол LLDP (Link Layer Discovery Protocol). Также поддерживается одновременная эмуляция до 96 устройств PD типа pre-802.3bt (или проприетарных), получающих электропитание по четырем витым парам.

Наряду с ПО Live PD Emulation, в состав PSE Multi-Port Suite входит ПО полностью автоматизированного набора тестов Multi-Port Test Suite с функцией выдачи отчетов. Это тесты выполняемых оборудованием PSE функций выделения мощности и управления электропитанием многочисленных устройств PD, включая устройства Type-2, которые согласуют мощность, используя протокол PoE LLDP.

Эмуляция LLDP

В стандарте IEEE 802.3at описаны устройства PSE и PD нового поколения. Они обеспечивают передачу более точной информации о нужной мощности и ее динамическое выделение с использованием канального протокола LLDP. При наличии соответствующего лицензионного ключа анализатор PSA-3000 может гибко эмулировать устройства PD, поддерживающие этот протокол, и полностью анализировать его работу.

Трассировка протокола LLDP

Устройство PSA-3000 захватывает и анализирует двунаправленный трафик пакетов LLDP и контролирует временные характеристики передачи этих пакетов при включении электропитания (power-uр) и последующей регулировке выдаваемой мощности. Результат анализа представлен в виде красочной таблицы Microsoft Excel, в которой выделяются несоответствия работы протокола техническим требованиям.

Графический пользовательский интерфейс PSA Interactive

Графический пользовательский интерфейс PSA Interactive является гибким и эффективным инструментом, который предназначен для быстрого конфигурирования и проведения стандартных и заданных пользователем тестов оборудования PSE, соответствующего стандартам IEEE 802.3. Интерфейс PSA Interactive наглядно представляет полный набор ресурсов тестирования, имеющихся в анализаторе PSA-3000. Пользователи могут быстро применять эти действенные ресурсы для проверки разработанного оборудования и диагностических измерений, а также для отладки процессов тестирования, которые затем будут автоматизированы с помощью сценариев PowerShell PSA.

В интерфейсe PSA Interactive ресурсы и функции PSA-3000 представлены в виде множества различных подсистем:

Port Detection Configuration (конфигурирование обнаружения порта).
Trigger Configuration (конфигурирование запуска).
Load and Load Transient Configuration and Activation (конфигурирование и активация постоянной и кратковременной нагрузок).
DC Meters (измерители средних, максимальных и минимальных уровней постоянного тока или напряжения).
AC Peak Voltage Meter (измеритель пикового переменного напряжения).
Time Interval/Slew Rate Meter (измеритель временных интервалов и скорости изменения напряжения).
PSE 802.3 Conformance Tests (тесты PSE на соответствие стандартам IEEE 802.3).
PSE Conformance Test Sequencer (средство проведения последовательности тестов PSE на соответствие стандартам IEEE 802.3).
One-Button Standard Waveforms (выдача графиков стандартных сигналов одним нажатием на кнопку).
One-Button PD LLDP Emulation and Protocol Testing (эмуляция PD с протоколом LLDP и тестирование этого протокола).
Multi-Port Live PD Emulation (эмуляция действующих PD для множества портов с использованием до 8 устройств PSA).
PSE Multi-Port Tests (тесты системы PSE с множеством нагруженных портов с использованием до 8 устройств PSA).
PSE Multi-Port Test Sequencer (средство организации последовательности тестов для множества портов с использованием до 8 устройств PSA).
Pre-802.3bt 4-Pair PSE Signature/Load Configurations and Metering (конфигурация и измерение сигнатуры/нагрузки четырехпарного PSE типа pre-802.3bt).
PSE LLDP Emulation/PD LLDP Testing (эмуляция PSE и тестирование PD, использующих LLDP).
Quick-Test PSE Fast Multi-Port PSE Verification (быстрая проверка многопортового PSE с помощью сценрия Quick-Test ).

Основное меню PSA Interactive

С помощью интерфейса PSA Interactive можно быстро сконфигурировать множество портов, запускать тесты одним нажатием на кнопку, анализировать результаты тестирования. Выполнение многих функций в подсистемах осуществляется с помощью диалогов, позволяющих гибко работать с тестовыми портами и шасси PSA.

Выданный график напряжения при включении электропитания

Среда сценариев PowerShell PSA на базе Tcl/Tk

Данная среда сценариев предоставляет высокоуровневые средства контроля и программирования последовательностей тестов, выполняемых анализатором PSA-3000 PowerSync Analyzer в автоматическом режиме. PowerShell PSA обеспечивает полностью автоматизированное тестирование с использованием множества портов, плат и инструментов. Будучи основанной на популярном языке Tool Commnad Language (Tcl), эта среда предлагает многофункциональный и расширяемый язык программирования, который хорошо подходит для автоматизации тестирования.

В среде PowerShell PSA имеется интерфейс API для взаимодействия с PSA-3000, дающий возможность подавать высокоуровневые команды на исполнение стандартных наборов тестов 802.3 PSE Conformance и Multi-Port System Tests. Поддерживаемые средой команды обращаются ко всем ресурсам PSA-3000 и дают возможность быстро разрабатывать адаптируемые сценарии тестирования. Имея встроенную функцию эмуляции, PowerShell PSA обеспечивает разработку и отладку сценариев в режиме оффлайн. Библиотеки PowerShell PSA могут быть интегрированы в более многофункциональные Tcl-среды для объединения традиционных тестов передачи данных по сети с тестами технологии PoE.

Характеристика Tcl-среды PowerShell:

Команды исполняет интерпретатор (нет трансляции, простая отладка).
Интуитивно понятные команды для PowerSync Analyzer (подаются через API).
Интегрированные инструменты, доступные посредством команды help.
Быстрое выполнение тестов.
Конфигурационные файлы, относящиеся к определенным тестируемым устройствам, для конфигурации параметров.
Упорядочивание последовательностей тестов из наборов.
Маршрутизация отчетов в зависимости от тестируемого устройства.
Используется вместе с интерфейсом PSA Interactive.
Имеется расширение редактора Notepad++ для разработки сценариев PowerShell PSA.
Можно использовать консоль Wish с функцией просмотра форм сигналов PSA.
Имеется традиционная командная консоль Tcl.

Быстрое многопортовое тестирование оборудования PSE

Вместе с анализатором PSA-3000 поставляется примерный сценарий для быстрого автоматизированного тестирования оборудования PSE — psa_quick_test, который выдает информацию о критически важных параметрах PoE, полученную в результате тестирования. При выполнении данного сценария на проверку одного порта уходит не более 15 с. Сценарий можно использовать для проведения производственных испытаний оборудования PSE и тестирования его в целях обеспечения качества продукции (QA).

Важные характеристики сценария psa_quick_test:

Поставка исходного кода (сценарий можно применять как есть, а также его можно модифицировать или использовать в качестве шаблона для разработки новых сценариев).
Тестирование от 4 до 8 портов в одном цикле.
Тестирование оборудования PSE Type-1 и Type-2 (с классификацией устройств PD по двум событиям или с помощью LLDP).
Проверка диапазонов сопротивлений для принятия и отклонения устройств PD (Detection Acceptance и Detection Rejection).
Измерение напряжения на порту PSE при минимальной и максимальной нагрузках.
Определение нагрузочной способности (Power Capacity) в ваттах и миллиамперах.
Тестирование отключения электропитания при отсоединении PD.
Тестирование отключения электропитания при перегрузке.
Оценка выделения мощности с использованием протокола LLDP.

Результаты работы сценария psa_quick_test в среде PowerShell

Как правило, время тестирования одного порта составляет от 8 до 14 с (даже при испытаниях LLDP-совместимого оборудования PSE Type-2).

Приложение PoE Service Analyzer

Это специальное средство автоматизации тестирования и генерации отчетов. Оно предназначено для проведения полного параметрического анализа и анализа совместимости в любой точке подключения устройства PD к кабельной инфраструктуре, в которой используется технология PoE.

Отчет, выданный приложением Service Analyzer

Поддерживается тестирование соответствующего стандарту IEEE 802.3at оборудования Type-1 и Type-2, включая оборудование Type-2 с протоколом LLDP.

Эмуляция и тестирование оборудования стандарта IEEE 802.3bt

Шасси PSA-3000 с тестовыми платами PSA-3202 аппаратно и программно готово к эмуляции устройств PD и тестированию оборудования PSE стандарта IEEE 802.3bt. Основные возможности тестирования оборудования PSE стандарта IEEE 802.3bt:

Проверка подачи электропитания по четырем витым парам с использованием Port 1 или Pоrt 2.
Эмуляция одной и двух сигнатур обнаружения устройств PD стандарта IEEE 802.3bt.
Точная и гибкая эмуляция соответствующих стандарту IEEE 802.3bt односигнатурных устройств PD классов 5, 6, 7 и 8 с энергопотреблением по четырем витым парам более 99 Вт от одной тестовой платы (в шасси PSA-3000 можно установить до 12 тестовых плат).
Точная и гибкая эмуляция соответствующих стандарту IEEE 802.3bt двухсигнатурных устройств PD классов 1, 2, 3, 4 и 5 с заданием класса и нагрузки для каждой группы пар (pairset).
Точная эмуляция дисбаланса нагрузки между парами — от 0 до 100%.
Точная эмуляция нагрузки и сигнатур Auto-Class по стандарту IEEE 802.3bt.
Точная эмуляция случаев минимального потребления постоянного тока при использовании маломощной сигнатуры MPS.

Все эти функции доступны в ПО PowerShell PSA версии 4.2.

Коротко о PSA-3000

Лучшее в отрасли средство тестирования портов оборудования PSE на соответствие стандарту IEEE 802.3at.
Уникальное полностью автоматизированное тестирование многопортовой системы PSE в целом на соответствие стандарту IEEE 802.3at.
Постоянная нагрузка на оборудование PSE, подающее электропитание по двум парам: более 47 Вт на каждый порт при 24 портах.
Постоянная нагрузка на оборудование PSE, подающее электропитание по четырем парам: более 99 Вт на каждую тестовую плату при 12 платах.
Гибкая эмуляция устройств PD стандарта IEEE 802.3at с поддержкой протокола LLDP и анализ этого протокола.
Готовность аппаратного и микропрограммного обеспечения к тестированию оборудования PSE стандарта IEEE 802.3bt.
Заменяет собой различное контрольно-измерительное оборудование общего назначения.
Анализ форм сигналов 2-парного и 4-парного оборудования PSE одним нажатием на кнопку.
Хорошо масштабируемые и модернизируемые тестовые порты и функции.
Гибкое и точное измерение уровней напряжения, силы тока и шума.
Устойчивое к шуму измерение параметров запуска (triggering), переходных процессов и временных интервалов.
Тестирование передачи пакетов оборудованием PSE при различных нагрузках.
Интеллектуальное управление вентиляторами, обеспечивающее хорошее охлаждение при низком уровне шума.
Гибкая автоматизация тестирования с помощью сценариев, простой графический пользовательский интерфейс.